Растворение сплавов гетерогенных

Растворение твердого металла в жидком состоит из двух последовательных стадий гетерогенной и гомогенной диффузии. Скорость процесса растворения определяется или одной, более заторможенной из этих стадий (первой—при растворении Рев N3, РЬ в сплавах РЬ—8п, рис. 103, а) второй — при растворении Си в РЬ и В1, N1 и РЬ, Ре в Hg рис. 103, б) или обеими (при растворении N1 и Си в РЬ, РЬ в 5п) и в изотермических условиях плавно изменяется от начального максимального значения до нуля при достаточно большой длительности растворения. Повышение температуры и движение жидкого металла увеличивают скорость растворения. Растворение сплавов может быть селективным (избирательным). [c.143]

Химическая гетерогенность поверхности сплава оказывает влияние также на скорость процесса восстановления окислителя из раствора, сопряженного е процессом окисления (растворения) сплава. Поэтому на отдельных участках сплава скорость катодного процесса при одном и том же потенциале, строго говоря, будет различной. В случае физической неоднородности поверхности (выход на поверхность кристаллитов с разной ориентацией граней) скорость восстановления окислителя (например, НдО" -иона) может быть близка по величине. В присутствии ингибитора различие также может стать существенным из-за разной адсорбционной способности кристаллографических граней [25]. [c.35]

Содержание титана в сплаве установлено на основе данных диаграммы состав — потери на коррозию в азотной кислоте (рис. 4). Сплавы из области ферритовых твердых растворов с содержанием титана до 1 % (по расчету) имеют потери на растворение в азотной кислоте менее 0,05 г-м /час. При переходе в гетерогенную область растворение сплава в азотной кислоте, вследствие разницы химических потенциалов между различными по своей химической природе фазами, резко возрастает при содерлсании 2% титана в сплаве потери на коррозию увеличиваются в 6 раз в сравнении с потерями на коррозию сплава с содержанием 1% титана. Содержание титана в сплаве Л Ь 2 установлено равным 0,7—1% (по расчету). [c.320]

Явления при анодном растворении сплава двух металлов М и N (где М — более электроотрицательный металл) зависят от характера сплава. В случае гетерогенного сплава оба компонента растворяются самостоятельно, каждый по своим закономерностям. В интервале между равновесными потенциалами [c.331]

Для гетерогенных сплавов мы имеем дифференциальные анодные кривые для каждой структурной составляющей. В противоположность гомогенным сплавам здесь значительно труднее подбирать раствор, особенно в условиях, когда скорость растворения сплава лимитируется скоростью восстановления окислителя. [c.72]

Изложив основные идеи теории растворения металлов, перейдем к рассмотрению процессов растворения сплавов, состоящих из двух компонентов. Скорость растворения сплавов очень сильно зависит от их кристаллического строения. В этом отношении является важным, представляют ли они фазу гомогенную (твердый раствор) или гетерогенную (механическую смесь кристаллов чистых компонентов или же смесь твердых растворов). [c.19]

Теперь перейдем к рассмотрению экспериментального материала по растворению бинарных гетерогенных сплавов и попытаемся выявить закономерности, имеющие место в этом химическом процессе. [c.25]

Представляется интересным отметить, что кривые заряжения для системы палладий—рутений и для системы палладий—медь имеют одинаковый характер [14]. Это же относится к изотермам сорбции и к кривым зависимости дифференциальной теплоты растворения от л fJ. Для обеих систем характерно последовательное приближение к области более низких потенциалов с увеличением количества добавляемого к палладию металла для сплавов, гетерогенно растворяющих водород и содержащих до 13% рутения и 26% меди. Далее для сплавов обеих систем, растворяющих водород только гомогенно, кривые заряжения последовательно располагаются в области более высоких значений потенциалов, одновременно сокращаясь по длине. Изотермы растворимости сравниваемых систем сплавов с уменьшением величины двухфазного участка все более выпрямляются и переходят в прямую линию при содержании 13% рутения и 26% меди, то есть при составах, определяемых валентным состоянием меди и рутения в сплавах. [c.50]

Скорость растворения сплавов сильно зависит от их кристаллического строения. В этом отношении важно, представляют ли сплавы гомогенную фазу (твердый раствор) или гетерогенную смесь кристаллов чистых компонентов, твердых растворов и интер металлических соединений в любой комбинации. В соответствии с этим целесообразно исследовать работу микроэлементов в сплаве для случаев, когда их электродами являются чистые металлы, твердые растворы или интерметаллические соединения. [c.54]

Сплавы подразделяют на твердые растворы, гетерогенные смеси и интерметаллические соединения. Твердые растворы представляют собой гомогенные смеси, компоненты которых хаотически и равномерно распределены в объеме сплава. Если атомы растворенного вещества занимают в кристаллической решетке таких сплавов положения, предназначенные для растворителя, образуются сплавы замещения, а если атомы растворенного вещества внедряются между атомами растворителя, образуются сплавы внедрения. Эти типы твердых растворов схематически изображены на рис. 22.22. [c.364]

Проанализирован-ные выше типичные случаи анодного растворения и коррозии полностью подтверждают положение, что в гомогенном сплаве отдельные компоненты в определенной мере проявляют свои собственные электрохимические свойства. Поэтому многокомпонентные фазы разрушаются иначе, чем чистые металлы. В большей степени сказанное относится к гетерогенным сплавам, компоненты которых в твердом состоянии взаимно не растворяются. В таком случае каждый компонент с самого начала представлен в спла [c.10]

Остановимся в заключение на СР двухкомпонентных гетерогенных сплавов, составленных из металлов, взаимно не растворим >1х в твердом состоянии. Поскольку это растворение сводится к ионизации А из собственной фазы, следует ожидать независимости анодной реакции от присутствия фазы другого компонента . Однако при структурно-избирательном растворении тормозящее действие В также происходит, по мере его накопления на поверхности. Эффективность этого действия зависит от количественного состава и размеров зерен сплава. . [c.41]

Скорость коррозии в серной кислоте зависит от того, имеются или не имеются в их составе первичные кристаллы электроотрицательного компонента если их нет, коррозия протекает медленно и мало зависит от состава спла , но на заэвтектических по электроотрицательному компоненту концентрациях скорость коррозии резко возрастает 149, 150]. Подобная же ситуация обнаруживается и при селективном анодном растворении гетерогенных сплавов систем 2п—Сд, [c.157]

Неоднозначность в коррозионном поведении хорошо иллюстрируется результатами сопоставления скорости коррозии гетерогенных сплавов и соответствующих чистых металлов. Для сплавов систем 2п—5п и Сс1—5п скорость коррозии в соляной кислоте в несколько раз выше, чем чистых электроотрицательных металлов (2п и Сд) [151, 152], хотя содержание 5п в этих испытаниях составляло всего 5 и 8 ат.% соответственно. Для сплавов системы 2п—5п на основе олова (97 и 98,5 ат.%) в соляной и серной кислотах характерна возможность перехода в раствор обоих компонентов. Однако олово переходит в раствор в большем количестве, чем при растворении чистого металла в тех же условиях. Повышенная коррозионная активность компонентов по сравнению с соответствующими чистыми металлами наблюдалась и для сплавов систем 2п—Сд и Сд—РЬ [153]. [c.158]

Основная область научных исследований — химия растворов. Изучал кинетику растворения металлов и солей в кислотах. Впервые показал (1876) на примере растворения мрамора в соляной, бромистоводородной и азотной кислотах, что при постоянной температуре скорость гетерогенной реакции первого порядка строго пропорциональна концентрации кислоты. Впервые получил (1884) алюминиевые сплавы электролизом расплавленного криолита. [22] [c.64]

В зависимости от величины стационарного потенциала за-поляризованного гетерогенного сплава можно иметь различные скорости растворения структурных составляющих и физически неоднородных участков металла. Особенностью катодного процесса при этом является отсутствие диффузионного контроля. Важно, чтобы [c.69]

С помощью анодного растворения могут успешно решаться и задачи фазового анализа гетерогенного сплава. В зависимости от заданного анодного потенциала можно достигнуть условий, при которых одна структурная составляющая будет переходить в раствор, в то время как другая не будет растворяться и может быть собрана в виде шлама. Таким образом, в зависимости от хода анодных кривых, заданного потенциала и длительности поляризации будут созданы наиболее выгодные условия для фазового анализа, при котором будет осуществляться избирательное растворение структурных составляющих. При этом путем подбора раствора, введения тех или иных анионов, комплексообразователей и анодных замедлителей можно изменить ход кривых анодной поляризации различных структурных составляющих и достичь желаемого эффекта при избирательном растворении-той или иной фазы. [c.70]

Исходя из теории дифференциальных анодных и катодных кривых, следует иметь различный подход к выбору растворов для химического фрезерования гомогенных и гетерогенных сплавов. Общим для всех металлов и сплавов является то, что для целей химического фрезерования необходимо использовать участок анодных кривых, характеризующих активное состояние металлов. Для гомогенных сплавов в активной области в большинстве случаев мы имеем одну анодную кривую. В зависимости от величины окислительно-восстановительного потенциала, pH раствора и природы анодной реакции можно получить различную скорость растворения (фиг. 23, 24). [c.71]

Фиг. 25. Поляризационная диаграмма, поясняющая одинаковую скорость растворения различных структурных составляющих гетерогенного-сплава при диффузионном контроле катодного процесса.

Электрохимически гетерогенный сплав в высокоэлектропроводных средах практически следует рассматривать как полностью поляризованную многоэлектродную систему, так как роль омического фактора крайне незначительна. Скорость коррозии различных участков гетерогенного сплава определяется поэтому не столько различием в потенциалах структурных составляющих и физически неоднородных участков, сколько различием б плотностях анодного тока на различных участках металла, что огфе-деляется значениями стационарного потенциала сплава при коррозии или наложенного анодного потенциала при анодном растворении сплава. [c.32]

Следует отметить, что на основании недавних исследований [31 ] при растворении твердых растворов и даже гетерогенных сплавов не всегда можно представить анодное растворение сплава рядом парциальных кривых, соответствующих растворению отдельных структурных составляю1дих. В общем случае при рассмотрении парциальных кривых нужно учитывать взаимное влияние компонентов. Так, например, прн растворении сплавов Ре—Сг в кислых растворах [32] было установлено, что по характеру зависимости парциальных скоростей растворения железа и хрома от потенциала и pH в активной области сплавы можно разделить на две группы. Для сплавов с низким содержанием хрома каждая структурная составлятщая характеризуется парциальными поляризационными кривыми, совпадающими по кинетическим параметрам о чистым железом. При концентрациях хрома в сплаве больших 13% кинетические характеристики железа и хрома еоответетвуют характеристикам чистого хрома [c.40]

Гетерогенные сплавы в электропроводных агрессивных средах прн стационарных условия.х следует рассматривать практически как полностью поляризованные системы. Скорость коррозии отдельных участков гетерогенных сплавов в этом случае опреде-.тястся ие столько различием в потенциалах структурных составляющих, сколько различием в плотностях анодного тока на различных участках металла, что определяется величиной стационарного потенциала сплава прп коррозии в электролитах или величи-но11 наложенного анодного потенциала при анод )ом растворении сплавов. [c.35]

Современная теория электрохимической коррозии металлов основывается на том, что не только чистый металл, но и металл с заведомо гетерогенной поверхностью корродирует в электро-ште как единый электрод согласно закономерностям электрохимической кинетики. На его поверхности одновременно и независимо друг от друга протекают анодная и катодная реакции, в совокупности составляющие процесс коррозии. В то же время роль электрохимической гетерогенности процесса электрохимической коррозии велика, хотя в ряде сл> чаев повышение гетерогенности приводит не к увеличению скорости коррозии, а, наоборот, к ее снижению. Качественно и количественно роль гетерогенности проявляется в кинетгмеских Характеристиках анодной и катодаой реакций. При коррозии технических сплавов, для которых характерен высокий уровень электрохимической гетерогенности поверхности, возможно неравномерное распределение скорости анодного процесса на поверхности сплава, обусловливающее преимущественное растворение отдельных фаз, что приводит к локализации коррозии [25, 27]. [c.29]

Большое значение для коррозии имеют гетерогенность сплавов, величина зерена и чистота но включениям. Усиленной коррозии подвергаются анодные по отношению к матрице фазы. При относительно малой величине поверхности анодной фазы скорость растворения ее возрастает на несколько порядков, приводя к опасным структурно-избирательным видам коррозии (межкристаллитная коррозия, обесцинковаине двухфазных латуней, расслаивающая корро.зия алюминиевых сплавов и др.). [c.23]

Кусок томпака (сплав 90% Си и 10% Zn) растворен в азотной кислоте. Затем раствор нейтрализован аммиаком и добавлен избыток NaOH. В виде каких соединений находятся медь и цинк в полученной гетерогенной системе Напишите уравнения соответствующих реакций. [c.170]

Следовательно, результатом смешения А и В является образование твердог раствора термодинамически более стабильной системы, чем исходная гетерогенная система, представленная чистыми компонентами. Однако сам факт понижения общей энергии системы здесь не имеет решающего значения, так как при анодном растворении (коррозии) с электролитом взаимодействует не фаза как таковая, а совокупность атомов того или другого компонента. Поэтому при термодинамическом рассмотрении процесса селективной коррозии важнее иметь сведения, об индивидуальных (парциальных) состояниях компонентов в сплаве, а не об общей стабильности самой фазы. [c.12]

Постепенное снижение Од может быть обусловлено уменьшением концентрации неравновесных вакансий в приповерхностных слоях сплавов из-за падения скорости растворения электроотрицательного компонента. Не исключено, тем не. менее, и искажающее влияние на диффузию в сплаве неэлектрохимических гетерогенных стадий растворения — поверхностной диффузии ад атомо"в, декристаЛлизации и т. д. Остается вероятным, кроме того, перераспределение во времени массо потоков в теле образца, связанное с проявлением тех или ИНЫХ структурных дефектов. Так, хроноамперометри-ческое изучение СР е- и 7-латуней в неводных средах показало [80], что кривые спада тока во времени линеаризуются в координатах ггА описывающих совместный массоперенос цо дивакансиям и грацицам зерен. Здесь Кг и Кг-—постоянные, включающие коэффициенты объемной и граничной диффузий. Это дополнительно подтверждает, что причины, вызывающие искривление критериальной зависимости, могут быть различными и их необходимо устанавливать в каждом конкретном случае. [c.59]

Различие электрохимических свойств компонентов гомогенных сплавов, а также свойств отдельных фаз в гетерогенных. сплавах является основной причиной их своеобраз-рого коррозионно-электрохимического поведения при взаимодействии с агрессивной средой. По крайней мере в начальный период растворение компонентов происходит с различной скоростью и только со временем, при выполнении ряда условий, может приобретать равномерный характер. [c.193]

Причины возникновения электрохимической гетерогенности могут быть самыми различными. По современным воззрениям электрохимическая гетерогенность поверхности металла может быть вызвана не только микронеоднородностью структуры металла как, например, различием в составе или ориентации отдельных кристаллов и наличием границ зерен или инородных включений [7,13]. Даже субмикронеоднородность металла как, например, местные не-соверщенства кристаллической решетки вследствие дислокаций или включения других атомов в решетку основного металла, а также различное энергетическое состояние атомов, зависящее от их полол<ения в решетке на поверхности, следует рассматривать как причины, вызывающие появление электрохимической гетерогенности металла. В предположении, что электрохимическая гетерогенность сплава существует даже на атомном уровне, нет необоснованных допущений, как это иногда высказывается, так как вполне очевидно, что элементарные анодные и катодные процессы относятся к отдельным дискретным атомам кристаллической решетки. Признание того, что электрохимическое растворение металла идет в виде двух независимых, но сопряженных процессов (анодного и катодного), влечет за собой и признание их дифференции в пространстве или во времени. Накопление на поверхности атомов более устойчивого компонента при растворении твердых металлических растворов может служить самым прямым доказательством того, что анодный процесс вполне реально (а не условно) относится к отдельным атомам более активного компонента твердого раствора. [c.23]

Таким образом, в общем случае, термодинамически возможный коррозионный процесс способен осуществляться одновременно тремя параллельными путями (механизмами) 1) химическим 2) гомогенно-электрохимическим 3) гетерогенно-электрохимическим. Однако, в некоторых случаях для упрощения расчетов вполне допустимо условно относить общий эффект коррозии к какому-нибудь одному преобладающему механизму. В случае электропроводной коррозионной среды (электролита) как правило, значительно чаще наблюдается электрохимический механизм и, за исключением особых случаев, его можно считать доминирующим. Какой при этом вариант будет преобладать — гетерогенный или гомогенный электрохимический — зависит от условий. Повидимому, преимущественное протекание процесса коррозии по гомогенно-электрохимическому механизму следует относить только к случаю коррозии особо чистых металлов, не имеющих структурных неоднородностей на поверхности, например, к жидким. В обычных случаях коррозии конструкционных металлов и сплавов надо предполагать преимущественное развитие процесса по гетерогенно-электрохимическому механизму. На это указывает обычно наблюдаемый макро- или микронеравномерный характер коррозионных разрушений или избирательное растворение компонентов сплава. [c.25]

В высокохромистых ферритных нержавеющих сталях (после закалки или нормализации с высоких температур) наиболее быстро растворяются в слабоокислительных условиях неравновесные обогащенные железом карбиды хрома, которые выпадают по границам зерен в процессе охлаждения. В дур-алюмине наибольшей скоростью растворения обладает интерметаллид СиАЬ, в то время как обедненный твердый раствор растворяется гораздо медленнее. Возникающие внутренние напряжения во всех случаях будут способствовать активации границ зерен. Внутренние напряжения могут усиливаться вследствие образования продуктов коррозии по границам зерен. Межкристаллитная коррозия гетерогенных сплавов может развиваться и в условиях, когда вся поверхность металла находится в активном состоянии, если имеется большая разница в равновесных потенциалах или поляризуемости структурных составляющих и физически неоднородных участков гетерогенного сплава. Она может медленно развиваться и при пассивнохМ состоянии зер на и границ зерен, если есть значительная разница в их скоростях растворения. [c.57]

В случае гетерогенных сплавов выгодными являются условия, ири которых процесс растворения металла контролируется скоростью диффузии окислителя. При этом сохраняется одинаковая плотность анодного тока для различных структурных составляющих, однако они не будут заиоляризованы до одного общего потенциала и, следовательно, будут работать при различных потенциалах (фиг. 25). Но и при этих условиях может поддерживаться некоторое различие в скоростях растворения за счет различного электрохимического эквивалента структурных составляющих. [c.73]

Скорость растворения гетерогенного сплава может регулиро-наться не только диффузией окислителя, но также за счет создания поверхностного слоя собственных солеС , образующихся вследствие пересыщения раствора продуктами агюдной реакции около [c.74]

Фиг. 26. Поляризационная диаграмма растворения раз-личны.х етруктурны.х состав-.1ЯЮЩИХ гетерогенного сплава, контролируемого скоростью диффузии продуктов анодного 1 астворения в раствор (при потенциале ст). [c.74]